癫痫是一种慢性神经系统疾病,发病率为0.5~1% ,其中约70%左右的癫痫病人通过规范的药物治疗可以较好的控制其癫痫发作,约30%左右的患者药物治疗控制不理想成为难治性癫痫。虽然部分药物难治性癫痫病人可以通过外科手术切除来达到根治或减少癫痫的发作,仍有相当一部分癫痫患者因癫痫发作起源定位不明确或发作起源为弥漫性而不能行外科手术切除的方法治疗。脑深部电刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)是一种神经调控技术,近年应用于治疗药物难治性癫痫,DBS可以明显的减少发作频率,缩短发作的持续时间和减轻发作的严重程度,一些个案报道显示发作频率可以减少80%左右。本文回顾了我们中心在过去42个月中,三个癫痫病人进行双侧丘脑前核(Anterior thalamic nucleus, ANT)DBS治疗的方法和结果。
方法:
本文回顾了三个在双侧ANT置入深部电极的患者,收集患者每次随访的信息,包括:癫痫发作频率的改变、刺激的副作用、患者药物剂量和生活质量的改变以及脑电图的变化,发作频率不包含简单部分性发作。其资料包括术前3月、手术后6个月内每月随访一次,以后每6个月回访一次。
手术方法 术前做3.0T的颅脑核磁共振,行3D扫描,FOV为240X240,层厚1mm,应用医科达手术计划系统(Leksell Surgplan)进行双侧ANT的靶点预先计划(Preplan),确定ANT的靶点坐标;手术当日,安装Leksell-G型头架并行CT定位薄层扫描(层厚1.25mm),与术前预计划的核磁共振数据进行融合,计算出ANT的靶点的框架坐标以及电极植入的轨迹与入颅点。手术中应用微电极记录仪(leader point LP ,Medtronic)记录ANT神经元的活动,一般记录10mm(从靶上8mm到靶下2mm)的高度, ANT神经元的放电特点为短而高频爆发节律 。 根据微电极记录的ANT放电结果确定放置电极的位置。置入电极(model 3389,Medtronic)后,连接测试刺激器(3625, Medtronic),应用双极刺激方式测试是否有副作用。同样的方法对侧ATN置入电极。在胸部皮下置入脉冲发生器(model 7424; Soletra;Medtronic),经皮下隧道将连接线与头部植入电极相连接,并进行术中核磁共振检查,验证电极的准确性。在术后15天至1月开机。
典型病例:
患者,男,26岁,自4岁开始出现癫痫发作,表现为大叫后,意识不清,全身抽搐。服用卡马西平、德巴金及苯妥英钠等药物治疗。术前的发作频率为每月1-2次。视频脑电(VEEG)显示:间歇期:双侧同步性3-3.5次/秒的棘-慢波,以双侧前头部为著,持续约1-3秒;发作期:临床表现为短暂动作静止后四肢强直阵挛发作,脑电图显示:全部性,双侧前头部为著的棘-慢波;脑部核磁共振未见阳性发现。2012年1月份进行双侧ANT-DBS电极植入术,刺激靶点坐标:X=5、Y=1、Z=9;术中进行双侧微电极记录进行,3389-S(Medtronic)电极植入,并应用术中核磁共振检查确定植入电极位置准确。
术后一周开机,刺激参数:双侧电极均为:0负3正,脉宽:60us,频率130Hz,电压2.8v,持续电流刺激模式;术后2年未见发作。在2年1个月时在忘记服药的状态下癫痫发作一次。后将电压增加为3.0v,刺激的脉宽与频率不变,此后至今4年余未见癫痫发作。VEEG:术后18个月和2年,间歇期显示:双侧同步化现象明显减少,为双侧额区非同步性的单个的低波幅棘-慢波。患者生活质量:语言能力较术前好(表达、交流、沟通能力),患者自述睡眠较以前明显改善。
讨论:
目前DBS治疗癫痫的主要的靶点有丘脑前核(Anterior thalamic nucleus, ANT)、丘脑腹内侧核(centromediannucleus)和丘脑底核(subthalamic nucleus, STN),以及小脑、海马等。癫痫控制的结果和靶点的选择有重要的关系。DBS治疗癫痫的确切机制还不是完全清楚.一些动物实验的研究证明DBS高频电刺激可以阻断神经元异常放电的同步性见(图4),其他一些研究说明有类似的机制可能是通过高频刺激减少病理性神经元的邻近神经元参与其的共振作用。目前DBS治疗癫痫的病人选择,刺激靶点的选择以及刺激模式仍在探索中。
1.患者的选择 我们的三个病例,其中一例是全部性癫痫,两例为部分继发性癫痫。第一例病人是全部性发作,在随访48个月中仅出现一次发作,患者的生活质量明显提高,能正常参加工作,因此DBS治疗难治性癫痫的方式是可行的。目前一些其它的研究也显示丘脑前核电刺激可以对全部性和部分性多灶性癫痫,发作频率减少50%,也再次证明了丘脑前核刺激可以阻断神经元异常放电的同步性。
2.微毁损效应 在DBS治疗运动障碍性疾病中,微毁损效应是一种存在的现象,在丘脑前核电刺激的过程中,我们也发现了类似的结果。本组第三个患者的表现非常明显,手术当天就没有发作,在开机前发作减少100%,正如以前所发现微毁损使发作频率减少的现象和效果在手术后和刺激前产生。
3.DBS治疗癫痫参数 我们的三个患者使用的均是130Hz,使用双极还是单极刺激不能一概而论,需要根据患者不同的脑电图情况来定,我们认为可能双极模式比较有优势,电压:建议从2.0V开始,最大不要超过8v。脉宽:较多的研究支持使用90-150us。我们的第一个患者,目前是60us,但第三个患者目前是使用90us;是持续刺激还是间歇性刺激,目前我们的结果显示没有很大的不同。
4.安全性 ANT-DBS治疗癫痫是安全可靠的,无明显的负作用,没有出现出血或肢体功能障碍等并发症,Hodaie et al等研究,也未发现明显的副作用。
结论:
ANT-DBS是一种有效、安全、可调控的癫痫的治疗方法,能够控制和减少患者的癫痫发作频率及发作的严重程度。改善病人生活质量。